Μελέτη της επίδρασης του υποθυρεοειδισμού κατά την κύηση ή/και τη γαλουχία στη δραστικότητα της ακετυλχολινεστεράσης (AChE), της (Na+, K+)-ATPάσης και της Mg2+-ATPάσης ολικού εγκεφάλου νεογέννητων επιμύων και δομών εγκεφάλου επιμύων μετά τον απογαλακτισμό: συσχέτιση με τις αντίστοιχες παραμέτρους των υγιών επιμύων

Abstract

Thyroid hormone insufficiency during neurodevelopment can result into significant structural and functional changes within the developing central nervous system and is associated with the establishment of serious cognitive impairment. The aim of the study was to shed more light on the effects of gestational and/or lactational maternal exposure to propylthiouracil-induced hypothyroidism on brain enzyme activities (acetylcholinesterase, Na+,K+-ATPase and Mg2+-ATPase) of rat offspring, at birth and at the end of lactation. The activities of acetylcholinesterase, Na+,K+-ATPase and Mg2+-ATPase were assessed in whole brain homogenates and in brain structures (frontal cortex, hippocampus, hypothalamus, cerebellum, pons). Under all studied experimental conditions that involved whole brain, offspring AChE activity was found to be significantly decreased due to maternal induced hypothyroidism, in contrast to Na+,K+-ATPase and Mg2+-ATPase activities that were only found to be significantly altered right after birth and were restored to control levels by the end of lactation. In the brain-region specific measurements the study demonstrated that maternal exposure to PTU during the critical periods of neurodevelopment can result in an inhibition of hypothalamic, pontine and cerebellar Na+,K+-ATPase activity. The observed Na+,K+-ATPase inhibition is region-specific and could constitute a central event in the pathophysiology of clinically-relevant hypothyroidism associated developmental neurotoxicity.

Η έλλειψη των θυρεοειδικών ορμονών κατά τη διάρκεια της νευρικής ανάπτυξης οδηγεί σε σημαντικές δομικές και λειτουργικές μεταβολές στο αναπτυσσόμενο κεντρικό νευρικό σύστημα και συνδέεται με την εγκατάσταση σοβαρών γνωσιακών ελλειμμάτων. Σκοπός της μελέτης ήταν να διερευνηθεί η επίδραση του μητρικά επαγόμενου υποθυρεοειδισμού μέσω χορήγησης προπυλθειουρακίλης κατά την κύηση ή/και τη γαλουχία στη δραστικότητα εγκεφαλικών ενζύμων (ακετυλχολινεστεράση, Na+,K+-ATPάση και Mg2+-ATPάση) απογόνων επιμύων, την ημέρα της γέννησης και στο τέλος της γαλουχίας. Οι δραστικότητες της ακετυλχολινεστεράσης, Na+,K+-ATPάσης και Mg2+-ATPάσης μετρήθηκαν σε ολικό εγκέφαλο και σε εγκεφαλικές δομές (μετωπιαίος φλοιός, ιππόκαμπος, υποθάλαμος, παρεγκεφαλίδα, γέφυρα). Η δραστικότητα της AChE του ολικού εγκεφάλου των απογόνων βρέθηκε στατιστικά σημαντικά μειωμένη λόγω του μητρικά επαγόμενου υποθυρεοειδισμού σε όλες τις πειραματικές συνθήκες που μελετήθηκαν, ενώ οι δραστικότητες της Na+,K+-ATPάσης και Mg2+-ATPάσης μεταβλήθηκαν σε στατιστικά σημαντικό βαθμό αμέσως μετά τη γέννηση και επανήλθαν σε φυσιολογικά επίπεδα στο τέλος της γαλουχίας. Επίσης, η μελέτη έδειξε ότι η χορήγηση PTU κατά τη διάρκεια της κρίσιμης περιόδου της νευροανάπτυξης οδηγεί στην αναστολή της δραστικότητας της Na+,K+-ATPάσης του υποθαλάμου, της γέφυρας και της παρεγκεφαλίδας. Η αναστολή της Na+,K+-ATPάσης είναι χωρο-εξαρτώμενη και αποτελεί ενδεχομένως ένα σημαντικό μέρος του παθοφυσιολογικού μηχανισμού μέσω του οποίου ασκείται η νευροτοξική δράση του υποθυρεοειδισμού στον αναπτυσσόμενο εγκέφαλο.